[实用新型]一种多塔、雁阵式排列的太阳能蓄热发电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能利用技术领域，具体涉及一种多塔、雁阵式排列的太阳能蓄热发电系统。

背景技术

太阳能高温热发电技术是太阳能规模利用的一个重要方向，对人类解决化石能源危机、空气污染等问题具有深远的意义。由于太阳能塔式聚焦热发电具有高参数、大容量等优点而受到各国的关注。太阳能热发电的介质有多种：水、熔盐、空气、液态金属、有机工质等，由于熔盐具有热容高、液相温度范围宽、流动性好、蓄热特性强等特点，用其作为载热介质的研究受到各国学者的重视。但熔盐系统也具有管路复杂、凝固点高等特点，因此熔盐系统对管路预热、设备保温、运行维护等要求严格，这在一定程度上限制了太阳能熔盐系统的发展。如何改进太阳能吸热、蓄热技术，达到降低成本、增强可靠性、提高发电效率的目标，成了国内外能源工作者共同的追求。

发明内容

本实用新型目的为：提供一种多塔、雁阵式排列的太阳能蓄热发电系统，其以石墨、或金属、或其它复合材料等为吸热、蓄热介质的新型太阳能热发电系统，及与这种系统相适应的多塔、雁阵式排列的定日镜布置方法；以解决太阳能利用中的蓄热问题，并提升镜场的反射效率，达到降低初投资成本、提升光电转换效率的目的。

本实用新型采用的技术方案是：一种多塔、雁阵式排列的太阳能蓄热发电系统，该系统包括吸热器、定日镜场、蒸汽发生装置、风机或压缩机、蒸汽动力系统、水泵和发电机，其中，

吸热器与定日镜场构成一个集热单元，吸热器接受定日镜场反射来的太阳光，被其中的吸热材料吸收转化成热能，再传递给受热管道内的载热气体介质(如氮气、氦气、氩气、二氧化碳等)，不同集热单元产生的高温气体经汇集后流入到蒸汽发生装置，把热量释放给工作介质，产生高参数的工作介质蒸汽，送往蒸汽动力系统膨胀做功，带动发电机，载热气体经蒸汽发生装置后冷却，被风机或压缩机输送回吸热器，完成载热介质回路的循环，高参数蒸汽经蒸汽动力系统充分膨胀后被冷却成水，被水泵输送回蒸汽发生装置，完成工作介质的一次循环；

由于吸热器内的吸热材料具有良好的导热性及热容特性，其接收的太阳光除一部分被载热介质吸收外，其余部分被存储于吸热材料中；没有太阳辐射时，储存在吸热材料中的热能被逐渐释放，仍能够产生需要参数的蒸汽，维持热力系统的正常运行。

优选的，其中定日镜场和吸热器会根据不同的容量需求包含有多个。

优选的，吸热材料为石墨、金属或复合材料。

优选的，工作介质为水及水蒸汽。

优选的，设计合理的系统能够延长系统工作时间4-8小时。

优选的，在多云条件下，高容量的蓄热能力也能够保证系统工作更稳定。

本实用新型的原理在于：

一种多塔、雁阵式排列的太阳能蓄热发电系统，包括了吸热器（多个）、定日镜场（多个）、蒸汽发生系统、风机或压缩机、蒸汽动力系统、水泵、发电机等。其中：

一种多塔、雁阵式排列的太阳能蓄热发电系统，包括了多个集热单元，每个集热单元包括一个定日镜场、吸热塔等设备，在吸热塔顶部有吸热器，吸热介质为石墨、金属或其它复合材料等；吸热介质需具备耐高温、高热容等显著特点，并且具有良好的导热特性；该介质在满足吸热功能的同时还兼具蓄热的功能，在没有太阳辐射的条件下，利用储存的热量在一定时段仍能够内维持热力系统的稳定运行。多个集热单元共用一套蒸汽发生系统、动力系统和发电系统；为了适应前述集热技术，定日镜场的布置采用了一种特殊的布置方式：即一个单元的吸热塔、吸热器装置全部或部分嵌入到前一个集热单元的定日镜场中，同时为了提高镜场效率及土地利用率，镜场布置采用了一种雁阵式的排列方法；该布置方式可以有效降低吸热器的散热面积，减小吸热器的散热损失，同时可以提高单个集热单元的输出功率。